Los agujeros de ozono Antártico son más extensos y exponen a la biodiversidad a mucha más radiación ultravioleta de lo que se pensaba

Un estudio publicado en la revista científica Global Change y realizado por Sharon Robinson de la Universidad de Wollongong, Laura Revell de la Universidad de Canterbury, Rachele Ossola de la Universidad de Colorado, y Roy Mackenzie de la Universidad de Magallanes, Centro Internacional Cabo de Hornos CHIC y el Instituto Milenio Biodiversidad de Ecosistemas Antárticos y Subantárticos BASE, descubrió que en las últimas décadas, el agujero de ozono que se forma cada primavera sobre la Antártida ha comenzado a reducirse.

Sin embargo, a pesar de esta tendencia, en los últimos cuatro años el agujero de ozono ha permanecido abierto más tiempo de lo que se había observado anteriormente.

Si normalmente se cerraba en noviembre, últimamente ha permanecido abierto hasta bien entrado diciembre, ya en pleno verano. Este periodo es crucial para los brotes de las plantas en la costa antártica y la temporada de reproducción de pingüinos y focas. Lo preocupante es que cuando se forma el agujero de ozono, más rayos UV atraviesan la atmósfera. Aunque los pingüinos y focas adultos pueden resistirlo gracias a su plumaje y pelaje protector, sus crías pueden ser más vulnerables.

¿Por qué nos importa el ozono?

Durante la segunda mitad del siglo pasado, nuestras emisiones industriales dañaron la capa de ozono que protege a la Tierra de los rayos UV, liberando clorofluorocarbonos (CFC) y otras sustancias en la atmósfera. Gracias a la acción coordinada a nivel global en el Protocolo de Montreal, se prohibió el uso de estos productos químicos. Sin embargo, debido a la persistencia de los CFC, pasarán décadas antes de que sean completamente eliminados de la atmósfera. Como resultado, aún vemos la formación del agujero de ozono año tras año.

La mayor parte del daño en la capa de ozono ocurre sobre la Antártida. Cuando se forma el agujero, el índice UV se duplica, alcanzando niveles extremos superiores a 14, similar a los que se encuentran en el altiplano del desierto de Atacama. Esto no es normal en las regiones polares.

Esta figura muestra el índice UV máximo por mes en la estación Palmer en la Antártica, tanto en condiciones de agujero de ozono (línea azul gruesa) como normales (línea azul fina). El área azul entre ambas líneas muestra cómo el índice UV se ha más que duplicado en la era del agujero de ozono. Se muestra además la comparación con una ubicación equivalente en el Ártico (Barrow, Alaska) y con una ubicación en California (San Diego), ambas en gris (Bernhard et al., 2022).

Afortunadamente, el agujero de ozono se abre durante la primavera del Hemisferio Sur (septiembre – noviembre), cuando la mayoría de las especies terrestres están inactivas y protegidas bajo la nieve y el hielo. Los bosques de musgos antárticos están cubiertos de nieve, y la vida marina está protegida por el hielo marino, que ha ayudado a proteger gran parte de la vida en la Antártida de la radiación UV, hasta ahora.

Agujeros de ozono inusualmente duraderos sobre la Antártida

Entre 2020 y 2023, una serie de eventos inusuales hicieron que el agujero de ozono antártico durara hasta diciembre: los incendios forestales históricos en Australia durante el verano 2019-2020, la gigantesca erupción submarina del volcán Tonga, y tres años consecutivos de La Niña. Las erupciones volcánicas y los incendios forestales pueden inyectar humo y cenizas en la estratósfera, y las reacciones químicas en la superficie de estas partículas pueden destruir el ozono estratosférico.

Estos agujeros de ozono extensos coinciden con las significativas pérdidas de hielo marino observadas recientemente, lo que implica que muchos animales y plantas tienen menos lugares para protegerse de la radiación UV.

En esta figura se ve cómo el tamaño del agujero de ozono en 2019 (arriba a la izquierda) y 2020 (arriba a la derecha) difiere del área promedio del agujero de ozono entre el 2000 y 2018. Los mapas de área del agujero de ozono entre septiembre y diciembre muestran cómo el agujero de ozono se cerró temprano en 2019 (noviembre, panel central) pero en 2020 se extendió hasta diciembre (panel inferior, NASA Ozone Watch, CC BY-NC-ND).

¿Qué efecto tiene una mayor radiación UV sobre los ecosistemas?

Si el agujero de ozono dura más, los animales que se reproducen durante el verano alrededor de la costa antártica estarán expuestos a altos niveles de radiación UV reflejada en la nieve. En las personas, la exposición a altos índices de radiación UV aumenta el riesgo de cáncer de piel y cataratas en los ojos. Aunque los pingüinos y las focas tienen plumas y pelaje que los protege, sus ojos están expuestos a los daños por UV. No sabemos a ciencia cierta si la radiación UV está generando daño en la fauna. Hay muy pocos estudios sobre el efecto de la radiación UV en los animales antárticos, la mayoría realizados en zoológicos.

Es preocupante que haya más radiación UV a principios de verano, ya que podría ser particularmente dañino para los juveniles, como los polluelos de pingüino y las crías de foca, que nacen a finales de primavera.

Las plantas, como el pasto antártico Deschampsia antarctica, la planta en cojín Colobanthus quitensis, y los bancos de musgos de la familia Polytrichaceae, que brotan a finales de primavera, también quedan expuestos a altos niveles de radiación UV. Los musgos antárticos producen compuestos de protección solar llamados flavonoides para protegerse de la radiación UV, pero este proceso es costoso y reduce su tasa de crecimiento.

¿Y qué pasa con los organismos marinos?

Trillones de algas flotantes microscópicas (fitoplancton) que viven bajo el hielo marino también pueden producir compuestos de protección solar llamados aminoácidos tipo microsporina. Los bancos de krill se moverán hacia aguas más profundas si la radiación UV es demasiado alta. Además, los huevos de peces contienen melanina, el mismo pigmento protector de la piel humana, aunque no todas las etapas de vida de los peces están bien protegidas contra los daños por radiación UV.

Si el agujero de ozono alcanza su punto máximo en octubre, la mayor parte de la fauna antártica estará protegida por la nieve o el hielo marino, que ayudan a reflejar los rayos UV. Pero si el agujero de ozono persiste hasta diciembre, la nieve y el hielo se habrán derretido, exponiendo a más animales y plantas a la radiación UV.

En cuatro de los últimos cinco años, se ha observado la reducción masiva del hielo marino, una consecuencia directa del cambio climático. Menos hielo marino significa que más radiación UV penetra en el océano, afectando la supervivencia del fitoplancton antártico y del krill. Estas especies forman la base de la red trófica, y su supervivencia genera un efecto en cascada en los animales que se encuentran más arriba en la cadena alimenticia. Esto, sumado al aumento de la temperatura del agua y la acidificación del océano Antártico, agrava el impacto en la vida marina.

Un panorama incierto para la Antártida

Deberíamos estar celebrando el éxito de la prohibición de los CFC en la recuperación de la capa de ozono, como un ejemplo destacable de un problema ambiental resuelto en común acuerdo; no obstante, todavía es muy pronto para cantar victoria. El cambio climático podría estar retrasando la recuperación de la capa de ozono, intensificando los incendios forestales, por ejemplo.

Actualmente, la capa de ozono también está amenazada por los lanzamientos de cohetes, cada vez más frecuentes, y por propuestas de geoingeniería que planean inyectar aerosoles de sulfato en la atmósfera para reflejar la luz solar y bajar la temperatura de la Tierra. Si la tendencia actual continúa, y el agujero de ozono antártico sigue extendiéndose cada año hasta el verano, es probable que observemos más daño acumulado en las plantas y animales, sumado a otros problemas derivados del cambio climático.

No sabemos si los agujeros de ozono seguirán extendiéndose hasta el verano en los próximos años, pero sabemos que el cambio climático está provocando cambios impredecibles en la atmósfera. Es por eso que, para mantener la recuperación de la capa de ozono en buen camino, necesitamos actuar ahora y reducir nuestras emisiones de carbono.